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Bewegung von Körpern

In diesem Artikel erfährst du alles Wissenswerte über die Bewegung von Körpern - ein grundlegendes Konzept der Physik. Du wirst in die verschiedenen Bewegungsarten eingeführt, lernst Berechnungen und Formeln rund um diese Thematik kennen und entdeckst, wie die Gravitation die Bewegung von Körpern beeinflusst. Mit Hilfe von Alltagsbeispielen und praktischen Anwendungen wird dein Verständnis vertiefen und du wirst in der Lage sein, das theoretische Wissen in die Praxis umzusetzen.

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Bewegung von Körpern

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In diesem Artikel erfährst du alles Wissenswerte über die Bewegung von Körpern - ein grundlegendes Konzept der Physik. Du wirst in die verschiedenen Bewegungsarten eingeführt, lernst Berechnungen und Formeln rund um diese Thematik kennen und entdeckst, wie die Gravitation die Bewegung von Körpern beeinflusst. Mit Hilfe von Alltagsbeispielen und praktischen Anwendungen wird dein Verständnis vertiefen und du wirst in der Lage sein, das theoretische Wissen in die Praxis umzusetzen.

Grundlagen der Bewegung von Körpern

Die Bewegung von Körpern ist ein fundamentaler Begriff der Physik, der sich mit der Änderung von Position eines Gegenstandes in Bezug auf seine Umgebung im Laufe der Zeit befasst.

Dieser Übergang von einer Position zu einer anderen wird durch den Begriff der Geschwindigkeit gekennzeichnet, der streng genommen die Veränderungsrate der Position in einer gegebenen Zeitspanne ist.

Während die Geschwindigkeit bei einer gleichförmigen Bewegung konstant bleibt, ändert sie sich bei einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung ständig.

Ein Auto, das mit einer konstanten Geschwindigkeit auf einer geraden Straße fährt, führt eine Gleichförmige Bewegung aus. Ein abhebendes Flugzeug dagegen führt eine Gleichmäßig beschleunigte Bewegung durch, da seine Geschwindigkeit kontinuierlich zunimmt.

Bewegung von Körpern: Beispiele und Anwendungen

Die Prinzipien und Konzepte der Bewegung von Körpern finden Anwendung in fast allen Bereichen des täglichen Lebens sowie in wissenschaftlichen und technischen Disziplinen.

In unserem Alltag begegnen uns ständig Beispiele für die Bewegung von Körpern.

Wenn du einen Ball wirfst, führt er eine Bewegung durch, die durch die Anfangsgeschwindigkeit, die Richtung des Wurfs, die Gravitationskraft und den Luftwiderstand beeinflusst wird.

In dem wissenschaftlichen Feld der Mechanik, das ein Teilgebiet der Physik ist, werden die Bewegung von Körpern und die darauf wirkenden Kräfte mit mathematischen Methoden beschrieben und analysiert. Dabei spielen auch Aspekte wie Masse, Trägheit und Beschleunigung eine wichtige Rolle.

Berechnungen zur Bewegung von Körpern

In der Physik gibt es verschiedene Methoden und Formeln zur Berechnung der Bewegung von Körpern. Diese basieren auf den Grundprinzipien von Geschwindigkeit, Beschleunigung und Zeit.

Formeln und Methoden der Bewegungsberechnung

Zur Berechnung der Bewegung von Körpern dienen bestimmte Formeln. Je nach Art der Bewegung, ob Gleichförmige Bewegung oder Gleichmäßig beschleunigte Bewegung, wird eine andere Formel verwendet.

Berechnung der Gleichförmigen Bewegung

Bei der gleichförmigen Bewegung bleibt die Geschwindigkeit eines Körpers konstant. Hierbei handelt es sich um eine Bewegung, die weder beschleunigt noch abgebremst wird.

Zur Berechnung der Strecke bei einer gleichförmigen Bewegung kann die folgende Formel verwendet werden:

\[ s = v \cdot t \]

Wobei:

  • \(s\) die Strecke ist
  • \(v\) die Geschwindigkeit darstellt
  • \(t\) die Zeit ist

Berechnung der gleichmäßig beschleunigten Bewegung

Bei der gleichmäßig beschleunigten Bewegung ändert sich die Geschwindigkeit eines Körpers kontinuierlich.

Zur Berechnung der gleichmäßig beschleunigten Bewegung sind die folgenden Formeln relevant:

\[ v = v_0 + a \cdot t \quad \text{und} \quad s = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2 \]

Hierbei steht:

  • \(v\) für die Endgeschwindigkeit
  • \(v_0\) für die Anfangsgeschwindigkeit
  • \(a\) für die Beschleunigung
  • \(t\) für die Zeit und
  • \(s\) für die Strecke

Anwendung von Berechnungen auf praktische Beispiele

Das Verständnis der Bewegung von Körpern und deren Berechnung ermöglicht uns, Vorhersagen und Analysen in einer Vielzahl von realen Szenarien zu treffen, von alltäglichen Anwendungen bis hin zu wissenschaftlichen Experimenten.

Ein gängiges Beispiel ist die Berechnung der Fahrzeit eines Autos auf einer bestimmten Strecke. Wissen wir, dass das Auto eine konstante Geschwindigkeit von 60 km/h hat und die Gesamtfahrtstrecke 120 km beträgt, können wir mit der Formel \( t = \frac{s}{v} \) die Fahrzeit berechnen. Hierbei würde sich eine Fahrzeit von 2 Stunden ergeben.

In der Praxis können natürlich Faktoren wie Verkehrsbedingungen oder Wetter die Fahrzeit beeinflussen. Trotz dieser Unregelmäßigkeiten liefert uns die Physik effektive Werkzeuge zur Berechnung und Vorhersage der Bewegung von Körpern.

Bewegung von Körpern im Gravitationsfeld

Die Bewegung von Körpern wird maßgeblich durch das Vorhandensein von Gravitationskräften beeinflusst, besonders wenn wir diese Bewegungen auf der Erde oder anderen Himmelskörpern betrachten. Die Gravitation, die durch die Masse von Körpern erzeugt wird, zieht andere Körper an und wirkt sich daher auf deren Bewegung aus. Genauer gesagt, verändert die Gravitation die Geschwindigkeit von Körpern, was wiederum ihre Bewegungsrichtung beeinflusst.

Gravitationskräfte und ihre Wirkung auf die Bewegung

Die Wirkung der Gravitationskräfte auf die Bewegung von Körpern kann durch das Gravitationsgesetz erklärt werden, das von Sir Isaac Newton formuliert wurde. Dieses Gesetz besagt: Jeder Körper im Universum zieht jeden anderen Körper mit einer Kraft an, die direkt proportional zum Produkt ihrer Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes zwischen ihren Mittelpunkten ist. Ausgedrückt in einer Formel, sieht das Gravitationsgesetz folgendermaßen aus:

\[ F = G \cdot \frac{{m1 \cdot m2}}{{r^2}} \]

Wobei:

  • \(F\) die Gravitationskraft ist
  • \(G\) die Gravitationskonstante ist
  • \(m1\) und \(m2\) die Massen der beiden Körper sind
  • \(r\) der Abstand zwischen den Mittelpunkten der beiden Körper ist

Die Auswirkung dieser permanenten Gravitationskräfte auf die Bewegung von Körpern kann zu faszinierenden Phänomenen führen, wie z.B. der Umlauf von Planeten um Sterne oder die Bewegung von Monden um ihre Planeten. Im alltäglichen Leben beeinflusst die Gravitationskraft der Erde, wie Gegenstände fallen und wie wir uns auf der Erdoberfläche bewegen.

Gravitationseffekte auf die gleichförmige und beschleunigte Bewegung

Die Auswirkungen der Gravitation auf die gleichförmige und beschleunigte Bewegung sind grundlegend. Während in einem hypothetischen Universum ohne Gravitation ein Körper in gleichförmiger Bewegung sich ununterbrochen in einer geraden Linie und mit konstanter Geschwindigkeit bewegen würde, sorgt die Gravitation dafür, dass keine solche Bewegung ohne äußere Einflüsse möglich ist.

In Bezug auf die beschleunigte Bewegung gilt das gleiche: Wäre da nicht die Gravitationskraft, würde ein Körper, der einmal in Bewegung gesetzt wurde, seine Geschwindigkeit nicht ändern, es sei denn, es wirken äußere Kräfte auf ihn ein. Durch die konstante beschleunigende Kraft der Gravitation fällt jedoch alles, was in der Nähe der Erdoberfläche losgelassen wird, nach unten und seine Geschwindigkeit nimmt mit der Zeit zu.

Die Erdbeschleunigung, eine Folge der Erdgravitation, misst, wie schnell die Geschwindigkeit beim freien Fall zunimmt. Sie beträgt ca. \(9.81 \, m/s^2\) (Meter pro Sekunde und Sekunde). Dies bedeutet, dass die Geschwindigkeit eines fallenden Körpers (ohne Berücksichtigung von Luftwiderstand und anderen Faktoren) jede Sekunde um ca. \(9.81 \, m/s\) zunimmt.

Praxisbeispiele für Bewegung im Gravitationsfeld

Eine alltägliche Anwendung der Prinzipien der Bewegung im Gravitationsfeld ist der Freifall. Wenn du einen Stein von einer Klippe fallen lässt, wirken zwei Kräfte auf den Stein ein: Die Gravitationskraft zieht ihn nach unten und der Luftwiderstand wirkt entgegengesetzt zur Bewegung des Steins. Der Stein beschleunigt zunächst, bis die beiden Kräfte gleich groß sind und der Stein eine konstante Geschwindigkeit, die sogenannte terminale Geschwindigkeit, erreicht.

Ein weiteres Beispiel ist das Gewichtheben. Wenn du eine Hantel hebst, arbeitest du gegen die Gravitationskraft. Deine Muskeln müssen genug Kraft aufbringen, um die Hantel zu bewegen und der Gravitationskraft entgegenzuwirken. Je schwerer die Hantel, desto stärker muss die aufgewendete Kraft sein.

Natürlich sind diese Beispiele einfach und betreffen meist kleine Objekte und kurze Zeiträume. In der realen Welt, insbesondere in der Astrophysik und Raumfahrt, werden die Bewegung von Körpern und die Muster der Gravitationskräfte viel komplexer und führen zu faszinierenden Phänomenen wie den Bewegungsmustern von Himmelskörpern und den Gezeitenkräften.

Bewegung von Körpern - Das Wichtigste

  • Bewegung von Körpern: Fundamentaler Begriff der Physik, Änderung der Position eines Objekts im Verhältnis zu seiner Umgebung über Zeit.
  • Gleichförmige Bewegung: Art der Körperbewegung, bei der die Geschwindigkeit konstant bleibt, z.B. Auto mit konstanter Geschwindigkeit.
  • Gleichmäßig beschleunigte Bewegung: Art der Körperbewegung, bei der die Geschwindigkeit ständig ändert, z.B. abhebendes Flugzeug.
  • Berechnung von Bewegung: Verwendung von Formeln basierend auf Geschwindigkeit, Beschleunigung und Zeit. Unterscheidung zwischen Formeln für gleichförmige und gleichmäßig beschleunigte Bewegungen.
  • Bewegung von Körpern im Gravitationsfeld: Bewegungen, die maßgeblich durch Gravitationskräfte beeinflusst werden. Gravitation verändert Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung von Körpern.
  • Gravitationsgesetz (Newton): Gravitationskräfte zwischen Körpern sind direkt proportional zum Produkt ihrer Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes zwischen ihren Mittelpunkten.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Bewegung von Körpern

In der Physik gibt es verschiedene Bewegungsarten: Geradlinige Bewegung, Kreisbewegung, Rotationsbewegung, Harmonische Schwingung und Chaotische Bewegung. Diese beschreiben Wege, die ein Körper bei seiner Bewegung durchläuft.

Eine gleichförmige Bewegung hat eine konstante Geschwindigkeit und verändert ihre Richtung nicht, während eine gleichmäßige Bewegung eine konstante Geschwindigkeitsänderung (Beschleunigung) hat, jedoch nicht notwendigerweise eine konstante Richtung.

Es gibt drei Arten von Beschleunigung: Tangentialbeschleunigung (eine Änderung der Geschwindigkeit entlang eines Pfades), Radialbeschleunigung (eine Änderung der Richtung der Bewegung), und die totale Beschleunigung (eine Kombination aus Tangential- und Radialbeschleunigung).

Eine Bewegungsfunktion (oft als Bewegungsgleichung bezeichnet) in der Physik beschreibt, wie sich die Position eines Körpers im Verlauf der Zeit ändert. Sie kann die Form von z.B. linearer, gleichmäßig beschleunigter oder rotierender Bewegung haben.

Finales Bewegung von Körpern Quiz

Bewegung von Körpern Quiz - Teste dein Wissen

Frage

Erkläre, was gelten sollte, damit Du eine reelle Bewegung aus dem Alltag als gleichförmige Bewegung betrachten kannst.

Antwort anzeigen

Antwort

Wenn Du die Bewegung mithilfe einer genauen Durchschnittsgeschwindigkeit beschreiben kannst, dann kannst Du für die Bewegung die Regeln der gleichförmigen Bewegung anwenden.

Frage anzeigen

Frage

Berechne die Gesamtstrecke \(s\), wenn sich ein Körper \(t=4 \, \mathrm{s}\) lang mit einer Geschwindigkeit von \(v=9 \, \mathrm{\frac{m}{s}}\) bewegt und er zuvor schon \(s_0 = 14 \, \mathrm{m}\) zurückgelegt hat.

Antwort anzeigen

Antwort

\[s=50 \, \mathrm{m}\]

Frage anzeigen

Frage

Berechne die Zeit \(t\) in der Einheit Minuten, die Du benötigst, um eine Strecke \(s=1 \, \mathrm{km}\) bei normaler Gehgeschwindigkeit \(v=5 \, \mathrm{\frac{km}{h}}\) zu gehen.

Antwort anzeigen

Antwort

\[t=12 \, \mathrm{min}\]

Frage anzeigen

Frage

Gib die Formel des Weg-Zeit-Gesetzes einer gleichförmigen Bewegung mit und ohne Anfangsbedingung an.

Antwort anzeigen

Antwort

Mit Anfangsbedingung \(s_0\):

\[s=s_0 + v \cdot t\]

Ohne Anfangsbedingung \(s_0=0\):

\[s=v \cdot t\]

Frage anzeigen

Frage

Eine gleichförmige Bewegung erfolgt anfangs mit der Geschwindigkeit \(v_0\).

Entscheide, wie groß die Geschwindigkeit \(v_1\) zu einem späteren Zeitpunkt ist.

Antwort anzeigen

Antwort

\(v_1=v_0\)

Frage anzeigen

Frage

Entscheide, wie groß die zurückgelegten Wegstücke sind, wenn Du immer gleiche Zeiträume der gleichen gleichförmigen Bewegung betrachtest.

Antwort anzeigen

Antwort

zurückgelegte Wegstücke stets gleich

Frage anzeigen

Frage

Erkläre den Unterschied zwischen der gleichförmigen und der gleichmäßigen Bewegung. 

Antwort anzeigen

Antwort

Bei der gleichförmigen Bewegung bleibt die Geschwindigkeit und ihre Richtung stets konstant. Eine gleichmäßige Bewegung bedeutet, dass sich die Geschwindigkeit und/oder ihre Richtung konstant verändert.

Frage anzeigen

Frage

Gib an, wie groß die Beschleunigung einer gleichförmigen Bewegung ist.

Antwort anzeigen

Antwort

null

Frage anzeigen

Frage

Erkläre, wie sich die Geschwindigkeit bei der gleichmäßig beschleunigten Bewegung verändert.

Antwort anzeigen

Antwort

Die Geschwindigkeit nimmt gleichmäßig um denselben Wert zu.

Frage anzeigen

Frage

Erkläre, wie sich die Beschleunigung bei der gleichmäßig beschleunigten Bewegung verhält.

Antwort anzeigen

Antwort

Die Beschleunigung eines Körpers bei einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung ist konstant.

Frage anzeigen

Frage

Erkläre den Begriff Beschleunigung.

Antwort anzeigen

Antwort

Die Beschleunigung eines Körpers ist die Geschwindigkeitsänderung pro Zeit. Die Einheit der Beschleunigung ist \(\mathrm{\frac{m}{s^2}}\).

Frage anzeigen

Frage

Erkläre den mathematischen Unterschied zwischen einer positiven und negativen Beschleunigung.

Antwort anzeigen

Antwort

Eine positive Beschleunigung hat ein positives Vorzeichen und ist somit größer 0. Eine negative Beschleunigung hat ein negatives Vorzeichen und ist somit kleiner 0.

Frage anzeigen

Frage

Gib an, wie sich die Geschwindigkeit bei einer gleichförmigen Bewegung verhält.

Antwort anzeigen

Antwort

konstant

Frage anzeigen

Frage

Nenne, mit welcher Formel Du die Geschwindigkeit für eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung berechnen kannst.

Antwort anzeigen

Antwort

\(v=a_0\cdot t\)

Frage anzeigen

Frage

Nenne die Formel, mit der Du die Strecke für eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung mit Anfangsweg berechnen kannst.

Antwort anzeigen

Antwort

\(s=\frac{1}{2}\cdot a_0\cdot t^2+v_0\cdot t+s_0\)

Frage anzeigen

Frage

Nenne die Formel, mit der Du die Geschwindigkeit für eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung mit Anfangsgeschwindigkeit berechnen kannst.

Antwort anzeigen

Antwort

\(v=a_0\cdot t+v_0\)

Frage anzeigen

Frage

Erkläre, welchen Einfluss Anfangsbedingungen auf ein a-t-Diagramm einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung haben.

Antwort anzeigen

Antwort

Anfangsbedingungen haben hierbei keinen Einfluss auf das Diagramm. Die Beschleunigung ist stets konstant.

Frage anzeigen

Frage

Nenne, welche Anfangsbedingungen eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung beeinflussen können.

Antwort anzeigen

Antwort

Eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung kann mit einer Anfangsstrecke und einer Anfangsgeschwindigkeit beeinflusst werden.

Frage anzeigen

Frage

Erkläre, welche Beschleunigung bei einem bremsenden Auto vorliegt.

Antwort anzeigen

Antwort

Ein bremsendes Auto hat eine negative Beschleunigung.

Frage anzeigen

Frage

Erkläre den Unterschied zwischen einer gleichförmigen Bewegung und einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung.

Antwort anzeigen

Antwort

Bei einer gleichförmigen Bewegung ist die Geschwindigkeit des Körpers konstant und die Beschleunigung 0.

\begin{align}v&=\text{konstant}\\a&=0\end{align}

Bei einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung verändert sich die Geschwindigkeit eines Körpers und die Beschleunigung ist konstant.

\[a=\text{konstant}=a_0\]

Frage anzeigen

Frage

Nenne die Formel, mit der Du die Beschleunigung eines Körpers für eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung berechnen kannst.

Antwort anzeigen

Antwort

\(a_0=\frac{v}{t}\)

Frage anzeigen

Frage

Erkläre, warum eine gleichförmige Kreisbewegung keine gleichförmige Bewegung ist.

Antwort anzeigen

Antwort

Bei der gleichförmigen Bewegung herrscht keine Beschleunigung.

Bei der gleichförmigen Kreisbewegung gibt es aber eine Beschleunigung in die Kreismitte, die den Körper auf der Kreisbahn hält.

Frage anzeigen

Frage

Berechne die Bahngeschwindigkeit \(v\), wenn sich ein Körper gleichförmig im Kreis des Radius \(r=8 \, \mathrm{m}\) bewegt und für einen Umlauf \(T=9 \, \mathrm{s}\) benötigt.

Antwort anzeigen

Antwort

\[v = 5{,}6 \, \mathrm{\frac{m}{s}}\]

Frage anzeigen

Frage

Gib an, wie sich die physikalischen Größen bei einer gleichförmigen Kreisbewegung verhalten.

Antwort anzeigen

Antwort

Stets konstant.

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Frage

Gib an, wie groß die Frequenz einer gleichförmigen Kreisbewegung ist, wenn ein kompletter Umlauf genau \(0{,}2 \, \mathrm{s}\) dauert.

Antwort anzeigen

Antwort

\[5 \, \mathrm{Hz}\]

Frage anzeigen

Frage

Wähle den Namen der physikalischen Größe, die die Dauer eines kompletten Umlaufs einer gleichförmigen Kreisbewegung wiedergibt.

Antwort anzeigen

Antwort

Umlaufzeit

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Frage

Gib den Namen der Größe an, die die Anzahl der Umläufe einer gleichförmigen Kreisbewegung pro Sekunde wiedergibt.

Antwort anzeigen

Antwort

Frequenz

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Frage

Wähle aus, wie groß die Winkelgeschwindigkeit ist, wenn innerhalb einer Sekunde eine Viertelumdrehung geschafft wird.

Antwort anzeigen

Antwort

\[\frac{90^\circ}{s}\]

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Frage

Nenne die Geschwindigkeit, die den überstrichenen Winkel in einer gewissen Zeit angibt.

Antwort anzeigen

Antwort

Winkelgeschwindigkeit

Frage anzeigen

Frage

Nenne die Beschleunigung bei der gleichförmigen Kreisbewegung.

Antwort anzeigen

Antwort

Radialbeschleunigung

Frage anzeigen

Frage

Erkläre, warum es bei einer gleichförmigen Kreisbewegung, bei der die Geschwindigkeit gleich bleibt, trotzdem eine Beschleunigung gibt.

Antwort anzeigen

Antwort

Damit der bewegte Körper auf der Kreisbahn bleibt, muss dieser ständig zum Kreismittelpunkt hin beschleunigt werden.

Frage anzeigen

Frage

Erkläre, ab wann eine Bewegung eine gleichförmige Kreisbewegung ist.

Antwort anzeigen

Antwort

Eine gleichförmige Kreisbewegung ist eine Kreisbewegung, bei der der Betrag der Geschwindigkeit stets gleich bleibt.

Frage anzeigen

Frage

Welche Besonderheit bei der Bewegung weisen mechanische Würfe auf?

Antwort anzeigen

Antwort

Mechanische Würfe sind Überlagerungen von Teilbewegungen.

Frage anzeigen

Frage

Welche Unterscheidung kann bei einem senkrechten Wurf hinsichtlich der Richtung gemacht werden?

Antwort anzeigen

Antwort

Der senkrechte Wurf kann unterschieden werden in:

  • Senkrechter Wurf nach oben
  • Senkrechter Wurf nach unten

Frage anzeigen

Frage

Welche Teilbewegungen werden bei einem senkrechten Wurf überlagert?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Teilbewegungen eines senkrechten Wurfs sind die gleichförmige Bewegung und der freie Fall.

Frage anzeigen

Frage

Was sorgt bei einem senkrechten Wurf dafür, dass der Körper wieder Richtung Boden zurückkommt?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Erdanziehung sorgt dafür, dass der Körper bei einem senkrechten Wurf wieder zurückkommt.

Frage anzeigen

Frage

Welche Bewegungsform kann dem freien Fall zugeteilt werden?

Antwort anzeigen

Antwort

Der freie Fall ist eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung.

Frage anzeigen

Frage

Was lässt sich über den senkrechten Wurf nach unten über die Bewegung sagen?

Antwort anzeigen

Antwort

Der senkrechte Wurf nach unten ist ein freier Fall mit Anfangsgeschwindigkeit.

Frage anzeigen

Frage

Was ist bei der Berechnung eines senkrechten Wurfs zu beachten?

Antwort anzeigen

Antwort

Bei der Berechnung eines senkrechten Wurfs ist die Orientierung der Achse zu beachten. Sie kann nach oben oder nach unten gerichtet sein.

Frage anzeigen

Frage

Welche Besonderheit gilt für die Geschwindigkeit im Umkehrpunkt bei einem senkrechten Wurf nach oben?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Geschwindigkeit des Körpers im Umkehrpunkt bei einem senkrechten Wurf nach oben ist gleich 0.

Frage anzeigen

Frage

Nenne Bewegungsarten, die bei einem waagrechten Wurf eine Rolle spielen.

Antwort anzeigen

Antwort

Der waagrechte Wurf besteht aus zwei Teibewegungen, die sich überlagern:


  • Gleichförmige Bewegung
  • Gleichmäßig beschleunigte Bewegung (Freier Fall)

Frage anzeigen

Frage

Erkläre, was die Erdbescheunigung g mit dem waagrechten Wurf zu tun hat.

Antwort anzeigen

Antwort

Die Erdbeschleunigung g entspricht der Beschleunigung des freien Falls und sorgt dafür, dass der geworfene Ball zu Boden fällt. Der freie Fall ist damit eine Teilbewegung des waagrechten Wurfs in y-Richtung.

Frage anzeigen

Frage

Welche grundsätzlichen mechanischen Bewegungen sind für den schrägen Wurf relevant?

Antwort anzeigen

Antwort

Für den schrägen Wurf werden zwei Teilbewegungen benötigt:

  • gleichförmige Bewegung (x-Richtung)
  • gleichmäßig beschleunigte Bewegung (y-Richtung)

Frage anzeigen

Frage

Was ist über die Geschwindigkeiten in der maximalen Höhe bei einem schrägen Wurf bekannt?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Geschwindigkeit in x-Richtung ist bei einem schrägen Wurf immer gleich und ändert sich auch in der maximalen Höhe nicht. Die Geschwindigkeit in y-Richtung ist im Höhepunkt gleich 0.


Frage anzeigen

Frage

Wie kann bei einem schrägen Wurf ohne Anfangshöhe die maximale Wurfweite erreicht werden?

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Antwort

Die maximale Wurfweite kann bei einem schrägen Wurf mit einem Winkel von 45° erreicht werden.

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Frage

Unter welchen Abwurfwinkel wäre die Wurfhöhe bei einem schrägen Wurf maximal?

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Antwort

Die maximale Wurfhöhe wird bei einem Wurf mit einem Winkel von 90° erreicht (senkrechter Wurf).

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Frage

Was wird in der Mechanik im Teilgebiet Kinematik behandelt?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Kinematik beschäftigt sich mit mechanischen Bewegungen ohne den Einfluss von Kräften zu berücksichtigen.

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Frage

Was ist ein sogenannter Massenpunkt?

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Antwort

Körper werden in der Mechanik teilweise vereinfacht als einzelner Punkt, einem sogenannten Massenpunkt angesehen, dessen Masse und Abmaße für die Beschreibung von Bewegungen vernachlässigt werden können.

Frage anzeigen

Frage

Was bedeutet es, wenn sich ein Körper in Ruhe befindet?

Antwort anzeigen

Antwort

Ein in Ruhe befindlicher Körper verändert seine Position über einen gewissen Zeitraum in einem Bezugsystem nicht und hat dementsprechend keine Geschwindigkeit.

Frage anzeigen

Frage

Wann befindet sich ein Körper in Bewegung?

Antwort anzeigen

Antwort

Eine Bewegung des Körpers bedeutet eine Positionsveränderung im entsprechenden Bezugssystem in einem gewissen Zeitraum.

Frage anzeigen

Teste dein Wissen mit Multiple-Choice-Karteikarten

Eine gleichförmige Bewegung erfolgt anfangs mit der Geschwindigkeit \(v_0\).Entscheide, wie groß die Geschwindigkeit \(v_1\) zu einem späteren Zeitpunkt ist.

Entscheide, wie groß die zurückgelegten Wegstücke sind, wenn Du immer gleiche Zeiträume der gleichen gleichförmigen Bewegung betrachtest.

Gib an, wie sich die physikalischen Größen bei einer gleichförmigen Kreisbewegung verhalten.

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Karteikarten in Bewegung von Körpern125

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Erkläre, was gelten sollte, damit Du eine reelle Bewegung aus dem Alltag als gleichförmige Bewegung betrachten kannst.

Wenn Du die Bewegung mithilfe einer genauen Durchschnittsgeschwindigkeit beschreiben kannst, dann kannst Du für die Bewegung die Regeln der gleichförmigen Bewegung anwenden.

Berechne die Gesamtstrecke \(s\), wenn sich ein Körper \(t=4 \, \mathrm{s}\) lang mit einer Geschwindigkeit von \(v=9 \, \mathrm{\frac{m}{s}}\) bewegt und er zuvor schon \(s_0 = 14 \, \mathrm{m}\) zurückgelegt hat.

\[s=50 \, \mathrm{m}\]

Berechne die Zeit \(t\) in der Einheit Minuten, die Du benötigst, um eine Strecke \(s=1 \, \mathrm{km}\) bei normaler Gehgeschwindigkeit \(v=5 \, \mathrm{\frac{km}{h}}\) zu gehen.

\[t=12 \, \mathrm{min}\]

Gib die Formel des Weg-Zeit-Gesetzes einer gleichförmigen Bewegung mit und ohne Anfangsbedingung an.

Mit Anfangsbedingung \(s_0\):

\[s=s_0 + v \cdot t\]

Ohne Anfangsbedingung \(s_0=0\):

\[s=v \cdot t\]

Eine gleichförmige Bewegung erfolgt anfangs mit der Geschwindigkeit \(v_0\).

Entscheide, wie groß die Geschwindigkeit \(v_1\) zu einem späteren Zeitpunkt ist.

\(v_1=v_0\)

Entscheide, wie groß die zurückgelegten Wegstücke sind, wenn Du immer gleiche Zeiträume der gleichen gleichförmigen Bewegung betrachtest.

zurückgelegte Wegstücke stets gleich

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